CN103615836B - 一种螺杆式全热回收风冷热泵空调机组 - Google Patents
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Abstract
一种螺杆式全热回收风冷热泵空调机组，包括压缩机、油分离器、热回收器、四通换向阀、电磁阀、翅片换热器、单向阀组件和蒸发器，所述热回收器串联在螺杆式压缩机和四通换向阀之间，螺杆式压缩机的排气口连接油分离器，油分离器制冷剂的出口和热回收器相连，油分离器的油路出口通过第三电磁阀和第二干燥过滤器与螺杆式压缩机的回气端相连，所述热回收器为壳管式换热器、板式换热器或套管换热器中的任意一种；第一电磁阀的一接口通过管道连接于热回收器制冷剂的出口，其另一接口通过管道连接于贮液器制冷剂的进口；所述翅片换热器的一侧配备风机；本发明节省能源,经济实用，有着较好的技术经济价值，商品化发展和应用前景。
Description
技术领域
本发明是集制冷、制冷+热水、制热、制热+热水、热水五种功能于一体的一种螺杆式全热回收风冷热泵空调机组，属于空调技术领域。
背景技术
常规风冷热泵空调系统，需要消耗电能而同时又将大量冷凝热量排放到大气中，这种运行方式造成了大气的热污染，加剧了城市“热岛”效应，同时生活热水的制备又需要消耗大量的一次能源。利用冷凝热回收技术，将排放的冷凝热进行回收加以利用制备生活热水，不但可以节约能源，减少二氧化碳排放，而且可以保护环境。目前国内主要集中于家用小型热回收空调机组的改造，对于大型机组的冷凝热回收往往只涉及冷水机组的改造，而对大型风冷热泵机组冷凝热回收技术的研究很少。目前普通风冷热泵空调机组应用在寒冷的地区，冬季会出现供热不足，由于压缩机排气温度过高，导致在低温环境下机组无法正常运行。
发明内容
为解决现有大型机组的冷凝热回收往往只涉及冷水机组上述问题，本发明提供一种螺杆式全热回收风冷热泵空调机组，以便空调机组在夏季制冷时充分利用废热，达到节能降耗目的，同时避免机器运行造成对环境的热污染；在冬季低温环境下，又能够提供足够的供暖能力和制热水能力。
为解决其技术问题，本发明采用的技术方案是：利用综合热泵技术和冷凝热回收技术，对常规风冷热泵机组加以改进，采用“风冷+水冷”的复合冷凝技术，将热回收器串联在螺杆式压缩机和四通换向阀之间，回收冷凝热以制备生活热水，并实现制冷、制冷+热水、制热、制热+热水、热水五种功能模式于一体的热泵空调机组；
设计出的一种螺杆式全热回收风冷热泵空调机组，由螺杆式压缩机、油分离器、热回收器、四通换向阀、翅片换热器、单向阀组件、蒸发器、贮液器、两个干燥过滤器、电子膨胀阀、四个电磁阀、高温热力膨胀阀、汽液分离器和其附件组成；它的特点是：1.所述热回收器串联在螺杆式压缩机和四通换向阀之间，螺杆式压缩机的排气口连接油分离器，油分离器制冷剂的出口和热回收器相连，油分离器的油路出口通过第三电磁阀和第二干燥过滤器与螺杆式压缩机的回气端相连，所述热回收器为壳管式换热器、板式换热器或套管换热器中的任意一种；第一电磁阀的一接口通过管道连接于热回收器制冷剂的出口，其另一接口通过管道连接于贮液器制冷剂的进口；所述翅片换热器的一侧配备风机；所述单向阀组件由第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀及其管道连接组成，且四个单向阀连接成桥式通道；所述油分离器的油路出口通过第三电磁阀和第二干燥过滤器与螺杆式压缩机的回气端相连；
2.所述低压压力传感器根据螺杆式压缩机的回气压力某个设定值来控制第一电磁阀的开或停；
3.所述电子膨胀阀可以采用电磁阀+热力膨胀阀构件替代；
4.所述高温热力膨胀阀与第二电磁阀串联，高温热力膨胀阀的另一端与螺杆式压缩机回气端连接，第2电磁阀的另一端与第四电磁阀一端并联，连接于第一干燥过滤器与电子膨胀阀之间的制冷剂管道上，第四电磁阀的另一端和螺杆式压缩机中间喷液口连接；
5.在翅片换热器的一侧配备有风机；
6.所述附件是：风机、热水泵和空调水泵。
本发明的有益效果：1、由于废热的利用，达到节能降耗目的，同时避免机器运行造成对环境的热污染；2、在低温环境下能够提供足够的供暖能力和制热水能力，保证了在低温环境下能够满足用户对热水和制热需求；3、由于采用制冷、制冷+热水、制热、制热+热水、热水五种功能模式于一体的设计，不用单独制热设备的投资，节省了用户的初期设备投资。
附图说明
下面结合附图和实施例对发明做进一步说明：
所述实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围；此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围；
图1为本发明的结构示意图。
图中：1、螺杆式压缩机，2、油分离器，3、热回收器，4、四通换向阀，5、第一电磁阀，6、翅片式换热器，7、单向阀组件，8、蒸发器，9、贮液器，10、球阀，11、第一干燥过滤器，12、电子膨胀阀，13、汽液分离器，14、第二电磁阀，15、高温热力膨胀阀，16、第三电磁阀，17、第二干燥过滤器，18、低压压力传感器，19、第四电磁阀。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明：
实施例：设计出的螺杆式全热回收热泵空调机组，如图1所示，该机组由螺杆式压缩机1，油分离器2，热回收器3，四通换向阀4，四个电磁阀5、14、16、19，翅片换热器6，单向阀组件7，蒸发器8，贮液器9，球阀10，两个干燥过滤器11、17，电子膨胀阀12，汽液分离器13，高温热力膨胀阀15，低压压力传感器18及连接管道和附件风机、热水泵和空调水泵组成，他们的连接关系是：螺杆式压缩机1的排气口与油分离器2的制冷剂进口连接，油分离器2的制冷剂出口与热回收器3制冷剂进口连接，热回收器3制冷剂的出口与四通换向阀4的a接口连接，四通换向阀4的b接口与翅片换热器6的汽管接口相连接，翅片换热器6的液管接口与单向阀组件7的A接口相连接，单向阀组件7的B接口与贮液器9的制冷剂进口相连，贮液器9的制冷剂出口与球阀10相连，球阀10的另一接口与第一干燥过滤器11的制冷剂进口相连接，第一干燥过滤器11的制冷剂出口与电子膨胀阀12的制冷剂进口连接，电子膨胀阀12的制冷剂出口与单向阀组件7的E接口相连接，单向阀组件7的D接口与蒸发器8的制冷剂进口连接，蒸发器8的制冷剂出口与四通换向阀4的d接口连接，四通换向阀4的c接口与汽液分离器13的制冷剂进口连接，汽液分离器13的制冷剂出口与螺杆式压缩机1的回气口连接；油分离器2的油出口通过第三电磁阀16和第二干燥过滤器17和螺杆式压缩机1回气端相连接；高温热力膨胀阀15与第二电磁阀14串联，高温热力膨胀阀15的另一端与螺杆式压缩机1回气端连接，第二电磁阀14的另一端与第四电磁阀19一端并联，连接于第一干燥过滤器11与电子膨胀阀12之间的制冷剂管道上，第四电磁阀19的另一端和螺杆式压缩机1中间喷液口连接，低压压力传感器18连接于压缩机的回气口；第一电磁阀5的一接口通过管道连接于热回收器制冷剂的出口，其另一接口通过管道连接于贮液器制冷剂的进口。
下面具体介绍本发明的几种功能模式运行过程：
1、制冷模式：第一电磁阀5关闭，制冷剂经过螺杆式压缩机1的排气管进入油分离器2，经过热回收器3，热水泵不工作，然后经过四通换向阀4的a接口，从b进入翅片换热器6，风机工作，被冷凝后的制冷剂液体通过单向阀组件7的A接口经过B接口流入贮液器9，经过球阀9和第一干燥过滤器11过滤，流经电子膨胀阀12进行节流后变成低温低压液体制冷剂，低温低压液体制冷剂经过单向阀组件7的E接口，从单向阀组件7的D接口进入蒸发器8进行蒸发变成低温低压气液混合物通过四通换向阀4进入汽液分离器13进行汽液分离，然后气体部分从压缩机吸气管进入螺杆式压缩机1，由此完成一个制冷循环，第二电磁阀14和第四电磁阀19根据压缩机的排气温度的不同分别打开或停止，油分离器2分离出来的油通过第三电磁阀16的开停经过第二干燥过滤器17过滤后从螺杆式压缩机1的回气口返回；
2、制冷+热水模式：制冷运行模式过程中，热水泵工作，风机停止工作，进入热回收器3的高温制冷剂蒸汽对所需热水进行加热，以此达到制取生活热水的目的，同时也满足了房间空调的需求，不仅避免了大量的热气向大气中排放，而且增加了制冷剂的过冷度，提高了机组的能效。第一电磁阀5根据低压压力传感器18的压力值进行开或停，如果不需要制取热水的时候，热水泵停止，风机开启，第一电磁阀5停止，这样就和夏季普通制冷模式的空调一样；
3、制热模式：第一电磁阀5关闭，制冷剂经过螺杆式压缩机1的排气管进入油分离器2，经过热回收器3，热水泵不工作，然后经过四通换向阀4的a接口，从d口进入蒸发器8，空调水泵工作，被冷凝后的制冷剂液体通过单向阀组件7的D接口经过B接口流入贮液器9，经过球阀10和第一干燥过滤器11过滤，流经电子膨胀阀12进行节流后变成低温低压液体制冷剂，低温低压液体制冷剂经过单向阀组件7的E接口，从单向阀组件7的A接口进入翅片换热器6，风机工作，制冷剂吸热蒸发变成低温低压气液混合物通过四通换向阀4进入汽液分离器13进行汽液分离，然后气体部分从压缩机吸气管进入螺杆式压缩机1，由此完成一个制热循环。第二电磁阀14和第四电磁阀19根据压缩机的排气温度的不同分别打开或停止，油分离器2分离出来的油通过第三电磁阀16的开停经过第二干燥过滤器17过滤后从螺杆式压缩机1的回气口返回；
4、制热+热水模式：制热运行模式过程中，热水泵工作，空调水泵停止工作，进入热回收器3的高温制冷剂蒸汽对所需热水加热，以此达到制取生活热水的目的，如果不需要制取热水的时候，热水泵停止，空调水泵工作，这样就和制热模式的空调一样；
5、制热水模式：单独制热水时工作原理如同制热模式运行，空调水泵停止工作，热水泵工作，进入热回收器3的高温制冷剂蒸汽对所需热水加热，以此达到制取生活热水的目的。
Claims (5)
1.一种螺杆式全热回收风冷热泵空调机组，由螺杆式压缩机、油分离器、热回收器、四通换向阀、翅片换热器、单向阀组件、蒸发器、贮液器、两个干燥过滤器、电子膨胀阀、四个电磁阀、高温热力膨胀阀和汽液分离器组成；其特征是：所述热回收器串联在螺杆式压缩机和四通换向阀之间，螺杆式压缩机的排气口连接油分离器，油分离器制冷剂的出口和热回收器相连，油分离器的油路出口通过第三电磁阀和第二干燥过滤器与螺杆式压缩机的回气端相连，所述热回收器为壳管式换热器、板式换热器或套管换热器中的任意一种；第一电磁阀的一接口通过管道连接于热回收器制冷剂的出口，其另一接口通过管道连接于贮液器制冷剂的进口；所述翅片换热器的一侧配备风机；所述单向阀组件由第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀及其管道连接组成，且四个单向阀连接成桥式通道；所述油分离器的油路出口通过第三电磁阀和第二干燥过滤器与螺杆式压缩机的回气端相连；所述高温热力膨胀阀与第二电磁阀串联，高温热力膨胀阀的另一端与螺杆式压缩机回气端连接，第二电磁阀的另一端与第四电磁阀一端并联，连接于第一干燥过滤器与电子膨胀阀之间的制冷剂管道上，第四电磁阀的另一端和螺杆式压缩机中间喷液口连接。
2.根据权利要求1所述的一种螺杆式全热回收风冷热泵空调机组，其特征是：所述低压压力传感器根据螺杆式压缩机的回气压力设定值来控制第一电磁阀的开或停。
3.根据权利要求1所述的一种螺杆式全热回收风冷热泵空调机组，其特征是：所述电子膨胀阀采用电磁阀和热力膨胀阀构件替代。
4.根据权利要求1所述的一种螺杆式全热回收风冷热泵空调机组其特征是：翅片换热器的一侧配备有风机。
5.根据权利要求1所述的一种螺杆式全热回收风冷热泵空调机组其特征是： 还包括风机、热水泵和空调水泵。
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